低渗透致密气藏微观孔隙结构及渗流特征研究:以苏里格气田苏48和苏120区块储层为例

利用常规与恒速压汞、核磁共振等实验资料,对苏里格气田苏48和苏120区块低渗透储层的储集空间、孔隙结构类型
及渗流特征的研究结果表明,溶蚀型次生孔隙为该区的主要储集空间,晶间孔相对发育、残余粒间孔分布较少,伴有微裂缝发育
时,晶间孔转化为有利储集空间;该区储层的孔隙结构类型可分为粗态型、偏粗态型、偏细态型及细态型,4种孔隙结构类型的储集
空间组合类型依次变差;低渗透储层的品质主要受喉道控制,喉道是决定其开发效果的关键因素;与常规气藏相比,苏里格气田低
渗透储层相对渗透率曲线参数特征为:储层的束缚水饱和度较高,等渗点较低,共渗区较窄。其中Ⅰ类、Ⅱ类储层的储集空间类型
较好,喉道发育程度较好,可动流体饱和度较高,稳产时间相对较长;Ⅲ类储层的储集空间类型较差,喉道发育程度较差,可动流体
饱和度较低,稳产时间相对较短。      

鄂尔多斯盆地苏７７区块盒８下亚段致密砂岩储层低渗成因与优质储层形成机理

鄂尔多斯盆地苏７７区块盒８下亚段属于典型的致密砂岩储层,勘探潜力巨大,但因储层非均 质 性 强、优质储层成因机理和展布规律不清,使得该区的勘探开发部署备受制约。利用岩石普通薄片及铸体薄片、扫描电镜、Ｘ 射线衍射、常规压汞及物性测试等资料对储层低渗成因及优质储层发育的主控因素进行了详细研究。研究结果表明:储层岩石类型以岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,结构成熟度较低。孔隙类型以溶孔为主,晶间孔次之。储层低孔低渗且微观孔喉结构相对较差。压实作用是储层低渗的根本原因。硅质胶结物、碳酸盐胶结物、黏土矿物胶结物以及大量塑性岩屑的存在是储层低渗的主要原因。优质储层的发育受多种因素控制:有利沉积微相是优质储层形成的关键;强烈的溶蚀作用是形成优质储层必不 可 少 的 条 件;适量的绿泥石薄膜和硅质胶结物能增强岩石的抗压实强度,保护原生孔隙;适量的结晶完好的高岭石晶间孔和裂缝的发育有助于改善局部储层的物性。辫状河心滩微相砂体厚度大,杂基含量低,溶蚀强烈,物性较好,是研究区的优质储层。      

超低渗透储层孔隙结构对渗流特征的影响

为认识特低渗透储层成岩相分布以及微观渗流特性,尤其是孔隙结构对岩石渗流能力的控制作用,以合水地区长6层为研究对象,利用油水相渗、真实砂岩微观水驱油、核磁共振等实验,分析了不同成岩相储层的渗流特征,并结合恒速压汞、高压压汞实验测试结果及产油能力,探讨了不同成岩相孔隙结构与渗流规律的内在联系。结果表明,储层岩石孔隙中的油能否被驱出主要取决于连通孔隙的喉道参数,优势成岩相储层孔喉半径及有效喉道体积大,流体易于流动,驱油效率高;孔喉半径比大、孔喉分布范围窄、孔隙结构非均质性强是不利成岩相储层渗流能力差和驱油效率低的主要原因。      

低渗透致密气藏水锁空间及伤害程度影响因素探析:以苏里格气田苏48区块盒8段储层为例

低渗透致密气藏具有压实作用强烈、黏土矿物含量高、孔喉半径小、孔喉配置关系差、毛细管压力高、压敏效应强、非均
质性严重、油气流动阻力大等特点,导致其具有特殊的气水分布形式。利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振、气水相渗等
实验分析资料,分析了苏里格气田苏48区块盒8段低渗透储层的水锁空间及伤害程度。研究表明,研究区的水锁空间为0.003~
0.04μm的孔喉空间,水锁伤害率为61.5%,水锁伤害程度受储层物性、微观孔隙结构、可动流体饱和度、填隙物含量、黏土矿物含
量以及微裂缝发育程度等因素的综合影响,其表现形式多样。      

苏里格气田东南部盒8段储层成岩作用研究及其孔隙演化模式定量分析

通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、X线衍射、粒度分析及物性等资料,分析了苏东南地区主要的成岩作用类型及其对储层物性的影响。定量分析了各类成岩作用对储层孔隙的贡献率,结果发现胶结物晶间孔对该区储层孔隙贡献程度不可忽视,晶间孔对储集空间的贡献率平均为36.31%。随后对孔隙模式演化进行了定量分析,采用对不分选状况下未固结砂实测的初始孔隙度关系式恢复砂岩原始孔隙度,通过压实后粒间剩余孔隙度的恢复、压实后损失孔隙度的恢复、胶结作用引起的砂岩孔隙度降低和溶蚀作用引起孔隙度的增加幅度计算公式,实现了各成岩阶段孔隙度的定量分析。定量计算结果与实验室室内物性测试分析结果基本吻合,误差为2.5%,检验了研究方法的合理性,表明研究结果具有一定的可靠性。      

朝阳沟阶地扶杨油层微观孔隙结构及渗流机理分析

基于扶余油层和杨大城子油层典型河道砂岩岩心样品,利用CT扫描物理实验和数字岩心重建技术,开展低渗透砂岩微观孔隙结构表征及渗流机理分析。通过矿物组分定量分析和扫描电镜拼图成像技术,识别出岩心矿物种类及其含量,划分出粒间孔、粒内孔和填隙物内孔共3种孔隙类型。针对总孔隙空间进行等效半径分布曲线计算,呈现明显的双峰结构,峰值主要集中在约50 μm和约1μm。利用重构的数字岩心模型模拟油水两相渗流,模拟结果显示,扶余油层油水共渗区较宽,残余油饱和度为30%~45%;杨大城子油层油水共渗区较窄,残余油饱和度为40%~55%。在毛管力和亲水性的作用下,水相优先进入小孔道,小孔道先于大孔道形成水锁,相较于扶余油层,杨大城子油层的喉道半径小,数量多,更易形成水锁,残余油饱和度较高。      

皖南地区二叠系页岩储层微观孔隙特征及影响因素

皖南地区二叠系发育一定规模的富有机质泥页岩。为了深入研究该套泥页岩储层的微观孔隙特征,选取两口钻井岩芯样品进行了氮气吸附、压汞、氩离子抛光扫描电镜试验,结合泥页岩地球化学、有机岩石学和矿物组成特征探讨了微观孔隙发育的影响因素。结果表明:龙潭组和孤峰组泥页岩总体厚度大,总有机碳高,成熟度适中,矿物成分以石英、伊利石、长石和黄铁矿为主;龙潭组泥页岩有机质以固体沥青和镜质组为主,类型为Ⅱ-Ⅲ型,其形态表现为片层状、条带状或块状,优势孔隙类型为晶间孔和微裂缝,有机孔发育较差,页岩比表面积和孔隙度分别介于6.80~41.62m2·g-1和0.68%~4.44%,主要来自中孔;孤峰组泥页岩有机质以腐泥组和固体沥青为主,类型为Ⅱ型,其形态主要为薄膜状或填隙状,优势孔隙类型为有机孔,也发育一定的晶间孔和微裂缝,页岩比表面积介于3.12~49.45m2·g-1,主要来自微孔,孔隙度介于0.86%~21.08%,主要来自中孔和大孔;总有机碳是这两套泥页岩比表面积的主要影响因素,但是对孔隙度起着明显的抑制作用;伊利石含量与比表面积之间存在一定的负相关性,与孔隙度之间无明显相关性。     

基于原子力显微镜表征的含油储层微观孔隙结构分析及应用

为研究岩心微观孔隙结构在强碱三元复合驱替过程中的变化特征,以大庆油田南5-4-检725井855.0m处岩心为对象,通过原子力显微镜观察岩心形貌特征,定量分析孔喉宽度和深度;分析驱替过程中岩心样品的面孔率、孔喉宽度和深度、分形维数等参数变化反映的微观孔隙结构变化规律.结果表明:原子力显微镜获得的图像可以真实反映储层岩石微观形貌特征,储层微观孔隙结构具有二段式分形特点.微观孔隙结构变化特征在驱替初期,主要表现为岩石粒间颗粒运移;在驱替中后期,主要表现为强碱三元驱替剂与岩石相互作用,生成驱替剂残留或其他产物.该研究结果对分析强碱三元复合驱替后剩余油分布规律、制定后续开发方案具有指导意义.     

基于微观孔隙结构的低渗透砂岩储层分类评价

针对已有的低渗透储层分类评价方法难以满足北部湾盆地流沙港组低渗透油藏精细评价与油藏开发需求的问题,通过恒速压汞、高压压汞、核磁共振等实验手段开展低渗透储层微观孔隙结构与渗流特征分析,优选储层品质指数、孔隙结构分形维数、主流喉道半径、平均孔喉道半径、可动流体百分数、启动压力梯度变化率共6个参数,基于灰色关联权重分析法建立北部湾盆地低渗透储层综合分类评价标准,进而开展低渗透储量分类评价,为北部湾低渗透储量开发潜力和攻关方向提供依据,分析结果表明:Ⅰ类与Ⅱa类为相对优质的低渗透储量,目前已投入规模开发;Ⅱb类与Ⅲ类为较难动用储量,需采取合理的开发策略与开发模式进行试验性开发;Ⅳ类储量在现有条件下难以有效开发。      

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层微观孔隙结构及控制因素

基于铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、恒速压汞等测试数据,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层及微观孔隙结构特征
进行了研究。结果表明,研究区储层主要以长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,孔隙类型多样,主要为粒间孔和长石溶孔。恒速压汞测
试结果表明:平均喉道半径、有效喉道体积、平均孔隙半径、有效孔隙体积、孔喉比等恒速压汞相关特征参数与样品孔隙度、渗透率
之间存在一定的相关性。样品的渗透率越大,其平均喉道半径、主流喉道半径就越大,而孔喉比值越低。储层喉道是控制渗透率
的根本因素。储层孔隙发育主要受沉积相带和成岩作用控制,沉积相带的不同导致成分成熟度和结构成熟度的不同,从而影响储
层孔隙的不同;压实作用和碳酸盐胶结使孔隙减少,而溶蚀作用则起到一定的增孔作用。      

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密砂岩孔隙结构分形特征及其与储层物性的关系

基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料，利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算，并分析其与储层物性的关系。结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83%、1.03×10-3 μm2，储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和残余粒间孔为主。汞饱和度法计算的整体分形维数分布在2.138 4~2.829 2，平均值为2.396 5，含水饱和度法计算的整体分形维数分布在2.529 4~2.879 7，平均值为2.679 1。相比于含水饱和度法，汞饱和度法计算的分形维数与孔隙度、渗透率及各孔隙结构参数之间具有更好的相关性，是因为含水饱和度法易对孔喉较小的样品产生偏差。基于汞饱和度法分形维数，将盒1段储层孔隙结构分为四类:Ⅰ类（D_f≤2.31），Ⅱ类（2.31 < D_f < 2.4），Ⅲ类（2.4≤D_f < 2.52），Ⅳ类（D_f≥2.52），研究区主要孔隙结构类型为Ⅱ、Ⅲ类。选取分形维数（D_f）、平均孔喉半径（R_m）和孔隙度（φ）等参数，对渗透率进行多元回归计算，计算值与实测值相关系数在0.9以上，表明计算模型在本区较为适用。      

合水地区长8段储层碳酸盐胶结物对储层微观特征的影响

基于岩心、铸体薄片、常规测井、高压压汞等资料,利用汞饱和度法计算分形维数,研究合水地区长8段储层碳酸盐胶结物成因、特征及其对储层微观特征的影响.结果表明:合水地区长8段储层碳酸盐胶结物的来源主要受泥岩厚度、碎屑长石类型的综合影响.泥岩厚度大的部位邻近储层碳酸盐胶结强,钙长石和钾长石的溶解分别为储层直接和间接提供充足的钙离子.储层孔隙度和渗透率随碳酸盐胶结物体积分数增加呈明显降低趋势,不同体积分数碳酸盐胶结物对储层孔喉结构的影响分为双阶梯形态明显、不明显和不具双阶梯形态3类.碳酸盐胶结物与分形维数具有较好的正相关关系,随碳酸盐胶结物体积分数的增加,储层非均质性逐渐增强.该结果为合水地区长8段储层石油勘探开发提供参考.     

致密砂岩储层微观孔喉结构及可动流体分布特征：以鄂尔多斯盆地东部神木地区盒8段储层为例

致密砂岩复杂的孔喉结构导致多变的可动流体分布,而微观孔隙结构和可动流体分布又是研究致密砂岩储层的重点。基于核磁共振可动流体测试原理,采用离心试验、高压压汞、扫描电镜、X射线衍射及铸体薄片等方法,建立了神木地区盒8段储层孔隙结构分类标准,明确了3类岩石孔隙结构参数及孔隙、喉道类型,提出了适用于目标储层转换系数的新方法,并定量评价了3类岩石可动流体分布特征。研究结果表明,目标储层中Ⅰ、Ⅱ类岩石孔隙以孔径大于10μm的残余粒间孔和孔径大于1μm的溶蚀孔为主,喉道以缩小型和弯片状喉道为主,孔隙结构参数较好,大孔隙发育程度高、孔喉间连通性好、可动流体赋存量大,大部分可动流体赋存于T₂谱右峰对应的大孔隙中,而左峰对应的小孔隙中可动流体含量低。Ⅲ类岩石孔隙结构参数差、可动流体百分比低、孔喉以晶间孔和管束状喉道为主。目标储层平均转换系数为0.029μm/ms,但Ⅰ、Ⅱ类岩石转换系数小于Ⅲ类,转换后的Ⅰ、Ⅱ类岩石T₂谱的右峰与压汞孔隙半径分布的主峰相对应,而Ⅲ类岩石T₂谱的左峰与压汞孔隙半径分布的主峰相对应。Ⅰ、Ⅱ类岩石孔径大于1μm的孔...     

鄂尔多斯盆地苏里格地区下石盒子组致密砂岩储层微观孔隙结构及分形特征

通过铸体薄片、扫描电镜观察、物性测试及高压压汞实验等手段,对苏里格地区下石盒子组致密砂岩储层微观孔隙结构进行了精细刻画及分类表征,计算了各类致密储层的分形维数并阐明了分形特征对于研究致密储层渗流特征的意义.结果表明:鄂尔多斯盆地苏里格地区上古生界下石盒子组致密砂岩储层孔隙度普遍小于１２％,渗透率大多小于１×１０－３μm２,储层孔隙结构复杂,主要发育粒间溶孔及粒内溶孔,同时可见少量的原生粒间孔、黏土微孔和微裂缝;研究区储层孔隙结构组合可划分为３种:大孔隙主导的Ⅰ型孔隙结构、小孔隙主导的Ⅱ型孔隙结构及大孔隙和小孔隙共同控制的Ⅲ型孔隙结构;储层宏孔的分形维数为２．９４１６~２．９９４０,中孔的分形维数为２．５４６８~２．９２１１,微孔的分形维数为２．０５３６~２．８９３５,说明孔隙结构的复杂程度为宏孔＞中孔＞微孔;在计算致密砂岩储层宏孔分形维数时,应注意对孔隙形态进行合理的简化,以避免在计算过程中造成较大误差;微孔分形维数小于２．５的储层渗透率通常小于１×１０－３μm２,说明微孔数量多的储层渗流能力通常较差,而形态规则、分布均匀、受胶结物与自生黏土矿物改造较弱的、宏孔发育的、致密储层有利于天然气的充注与储集.      

低渗透油藏储层微观孔隙结构差异对可动流体的影响:以鄂尔多斯盆地姬塬与板桥地区长6储层为例

为探讨鄂尔多斯盆地姬塬、板桥地区长6储层微观孔隙结构差异对可动流体的影响,利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振等先进实验方法,定性描述了储层储集空间类型差异,定量分析比较了2个地区储层微观孔隙结构差异,提取了具有明显差异的特征参数,分析了其与可动流体饱和度之间的关系。结果表明:喉道半径、孔喉半径比、孔喉数量配置比作为表征姬塬地区与板桥地区在储层微观孔隙结构上的差异的特征参数与可动流体饱和度具有良好相关性,2个地区长6储层在微观孔隙结构参数中喉道半径、孔喉半径比、孔喉数量配置比的差异在一定程度上导致了可动流体饱和度的差异。      

黔北煤田JP区块煤层气储层物化特征及含气量影响因素

利用钻孔岩心观察、煤体结构频度统计及取心化验数据统计等资料,研究黔北煤田JP区块上二叠统煤层气的综合地质条件、含气规律及机制。结果表明:JP区块中、下煤组煤岩结构完整性优于上煤组的,东南翼优于西北翼的,煤层及围岩组合形式、构造应力释放方式决定煤储层结构完整性。煤层有机组分平均为79.29%,煤层镜质体最大反射率平均为3.08%,进入热裂解阶段晚期。煤层气组分以甲烷为主,储层平均含气量为12.17m3/t。煤层含气量受多种因素影响,其中与煤层埋深、热演化程度、高位热量等呈正相关关系,与煤层挥发分产率、地层倾角等呈负相关关系。三大主要控气要素——煤层埋深、地质构造稳定性和热演化程度决定煤层气的分布特征,相对宽缓的向斜西北翼为有利含气区。该结果为黔北地区的煤层气勘探提供指导。     

含水对页岩无机微观孔隙结构影响——以龙马溪露头页岩为例

采用水力压裂进行页岩开发时,页岩吸水能力较强,水与矿物之间的物理化学作用导致孔隙结构的变化。以龙马溪组露头页岩岩心为研究对象,采用平衡水分法、氮气吸附实验和扫描电镜观察,获取不同含水饱和度前后的孔径吸附曲线及原位孔隙结构图片。利用图像处理软件、SPSS软件分析无机微观孔隙的结构参数,分析结构参数在不同含水饱和度前后的均值、峰度、中位数变化趋势,以及矿物颗粒间特征长度变化。结果表明：水侵入页岩初期速度较快,后期侵入速度逐渐变慢,微观孔隙的结构参数与含水饱和度非线性相关;水对页岩微观孔隙结构存在两类相反的作用机制,新裂缝或孔隙的产生源于黏土矿物较强的脱水皱缩效应。水基压裂液中的水对微观孔隙结构的作用较为复杂,颗粒运移、矿物颗粒排列扭转对储层物性及地层结构稳定性产生负面影响。     

联合压汞法的致密储层微观孔隙结构及孔径分布特征:以鄂尔多斯盆地吴起地区长６储层为例

运用铸体薄片、扫描电镜、X衍射技术以及将高压压汞与恒速压汞联合的方法,对鄂尔多斯盆地吴起地区长６段致密储层的微观孔隙结构展开了研究.对其中１０件样品的实验结果进行了分析讨论,结果表明:高压压汞与恒速压汞描述相同的进汞过程,可以将所得孔径分布进行联合并得到表征范围在３×１０－３~４×１０２ μm 的总孔径分布曲线图.图像显示１０块样品在孔喉半径８０~１６０μm 处存在一个较低峰值,在３．７×１０－３~２．６μm 范围各样品曲线出现多个峰.孔径分布频率直方图结果显示孔隙类型多集中于纳米孔、微孔以及巨孔,且纳米孔最为发育.纳米孔对物性的影响主要表现在:纳米孔控制的孔隙空间随孔隙度、渗透率减小有增大趋势,与渗透率相关性差.纳米孔对渗透率的贡献随着渗透率的减小而增大,且相关性较好.      

昆北油田切12区E13油藏储层孔隙结构及物性特征

为解决昆北油田切12区E1₃油藏在开发过程中存在的问题,综合利用岩心、薄片、扫描电镜、物性以及压汞分析等资料,对该区储层孔隙结构及物性特征进行了综合研究。结果表明:切12区E1₃油藏以砾岩沉积为主,粒径较大;储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩;储层孔隙类型主要为原生粒间孔隙,其次为裂缝(构造缝)以及各类次生孔隙;压汞实验表明该区孔喉半径砾岩最粗,渗透性最好,根据压汞曲线形态可将孔隙结构分为4种类型:粗喉大孔型(Ⅰ)、粗喉小孔型(Ⅱ)、细喉大孔型(Ⅲ)和细喉小孔型(Ⅳ),其中细喉大孔型(Ⅲ)、细喉小孔型(Ⅳ)在区内最发育;研究区储层物性较差,属于低孔特低渗储层,但储层孔渗相关性较好,储层物性受沉积、成岩及构造作用的多重控制。      

致密砂岩储层孔隙结构特征对可动流体赋存的影响：以鄂尔多斯盆地庆城地区长7段为例

分析孔隙结构和可动流体分布特征是储层研究的关键要素,也是当前研究的重点与热点,对致密砂岩油气勘探及提高油气采收率具有重要意义。以鄂尔多斯盆地庆城地区长7段致密砂岩储层为例,通过物性测试、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和核磁共振实验,结合分形理论,分析了致密砂岩储层孔隙结构、非均质性和可动流体分布特征,讨论了孔喉结构和非均质性对可动流体赋存的影响。结果表明：研究区长7段储层储集空间主要由微纳米级孔隙贡献,孔隙连通性较差,孔喉半径主要分布在0.050～0.500μm;孔喉结构非均质性较强,分形维数分布在2.65～2.90;流体可动性较差,可动流体饱和度分布在16.68%～51.74%,可动流体多分布在中孔和小孔内。研究区长7段储层可分为3类：从Ⅰ类到Ⅲ类储层,剩余粒间孔和粒间溶蚀孔发育变少,孔隙连通性变差,孔喉尺寸变小,较大孔喉变少,非均质性变强,流体可动性变差,中孔和大孔内可动流体含量趋于降低,可动流体倾向于在小孔内赋存。研究成果为致密砂岩油气勘探及油气采收率提高提供了理论依据。